Question

Oblicz pH otrzymanego roztworu, który powstał w wyniku zmieszania 100cm3 0,36-molowego kwasu siarkowego(VI) z 400cm3 0,14-molowego roztworu wodorotlenku sodu. Reakcja przebiegła według poniższego równania reakcji:
H2SO4 + 2 NaOH ⇒ Na2SO4 + 2 H2O
Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest równa sumie objętości roztworów wyjściowych.

Answer 1

Odpowiedź:

Najpierw należy wyznaczyć ilość substancji H2SO4 i NaOH, które reagują ze sobą:

n(H2SO4) = c(H2SO4) * V(H2SO4) = 0,36 mol/dm^3 * 0,1 dm^3 = 0,036 mol

n(NaOH) = c(NaOH) * V(NaOH) = 0,14 mol/dm^3 * 0,4 dm^3 = 0,056 mol

Z równania reakcji wynika, że jeden mol H2SO4 reaguje z dwoma molami NaOH, więc do reakcji zużytych zostanie tylko 0,028 mol NaOH (czyli połowa ilości n(H2SO4)), co oznacza, że zostanie jeszcze 0,056 mol - 0,028 mol = 0,028 mol NaOH.

Z powyższych obliczeń wynika, że zasadowy charakter reakcji zostanie przeważający, czyli powstanie roztwór zasadowy. W roztworze znajdzie się nadmiar NaOH, który zostanie rozpuszczony w wodzie, a poza tym powstanie sól Na2SO4.

Objętość końcowa roztworu to 100 cm^3 + 400 cm^3 = 500 cm^3. Oznacza to, że stężenie końcowe roztworu wynosi:

c = n/V = (n(H2SO4) + n(NaOH))/V = (0,036 mol + 0,028 mol)/0,5 dm^3 = 0,128 mol/dm^3

Teraz można obliczyć pH roztworu, wiedząc, że powstały roztwór jest zasadowy, a stężenie jonów wodorotlenkowych [OH-] wynosi:

[OH-] = n(NaOH)/V = 0,028 mol/0,5 dm^3 = 0,056 mol/dm^3

Kwasicień pH można obliczyć z zależności:

pH = 14 - pOH

pOH można obliczyć z równania:

pOH = -log[OH-]

pOH = -log(0,056) = 1,25

pH = 14 - 1,25 = 12,75

Ostatecznie, pH otrzymanego roztworu wynosi 12,75.

Answer 2

Odpowiedź:0,0288 mola/l

Wyjaśnienie:Ta reakcja jest reakcją zobojętniania, w której kwas siarkowy (H2SO4) reaguje z wodorotlenkiem sodu (NaOH), tworząc sól, siarczan sodu (Na2SO4) i wodę (H2O). Mając to na uwadze, możesz użyć równania Hendricha-Conveyora, aby znaleźć stężenie jonów wodoru (H+) w roztworze:

pH = -log[H+]

Najpierw należy określić, ile moli NaOH zużyto do reakcji. Ponieważ molowość roztworu NaOH wynosi 0,14 mol/l, liczba moli NaOH w 400 ml (0,4 l) roztworu wyniesie:

n(NaOH) = C × V = 0,14 mola/l × 0,4 l = 0,056 mola

Z równania reakcji wynika, że ​​1 mol H2SO4 reaguje z 2 molami NaOH. Dlatego, aby określić, ile moli H2SO4 przereagowało, należy podzielić objętość 100 ml (0,1 l) przez 5, ponieważ objętość pierwotnego roztworu NaOH jest 5 razy większa niż objętość pierwotnego roztworu H2SO4:

n(H2SO4) = C × V / 5 = 0,36 mola/l × 0,1 l / 5 = 0,0072 mola

Ponieważ reakcja pomiędzy H2SO4 i NaOH jest zakończona, liczba moli NaOH pozostałych w końcowym roztworze wynosi:

n(NaOH) = 2 × n(H2SO4) = 2 × 0,0072 mola = 0,0144 mola

Całkowita objętość końcowego roztworu wynosi 500 ml (0,5 l), więc stężenie NaOH w końcowym roztworze będzie wynosić:

C(NaOH) = n(NaOH) / V = ​​0,0144 mola / 0,5 l = 0,0288 mola/lTa reakcja jest reakcją zobojętniania, w której kwas siarkowy (H2SO4) reaguje z wodorotlenkiem sodu (NaOH), tworząc sól, siarczan sodu (Na2SO4) i wodę (H2O). Mając to na uwadze, możesz użyć równania Hendricha-Conveyora, aby znaleźć stężenie jonów wodoru (H+) w roztworze:

pH = -log[H+]

Najpierw należy określić, ile moli NaOH zużyto do reakcji. Ponieważ molowość roztworu NaOH wynosi 0,14 mol/l, liczba moli NaOH w 400 ml (0,4 l) roztworu wyniesie:

n(NaOH) = C × V = 0,14 mola/l × 0,4 l = 0,056 mola

Z równania reakcji wynika, że ​​1 mol H2SO4 reaguje z 2 molami NaOH. Dlatego, aby określić, ile moli H2SO4 przereagowało, należy podzielić objętość 100 ml (0,1 l) przez 5, ponieważ objętość pierwotnego roztworu NaOH jest 5 razy większa niż objętość pierwotnego roztworu H2SO4:

n(H2SO4) = C × V / 5 = 0,36 mola/l × 0,1 l / 5 = 0,0072 mola

Ponieważ reakcja pomiędzy H2SO4 i NaOH jest zakończona, liczba moli NaOH pozostałych w końcowym roztworze wynosi:

n(NaOH) = 2 × n(H2SO4) = 2 × 0,0072 mola = 0,0144 mola

Całkowita objętość końcowego roztworu wynosi 500 ml (0,5 l), więc stężenie NaOH w końcowym roztworze będzie wynosić:

C(NaOH) = n(NaOH) / V = ​​0,0144 mola / 0,5 l = 0,0288 mola/l